La décennie 2010 a été marquée par un intérêt pour les véhicules automatisés (VA). Le nouveau marché ouvert par les promesses d'une sécurité et d'un confort améliorés a incité les constructeurs automobiles et de nouveaux venus à investir dans le développement des VA. La littérature scientifique s'est également intéressée à ce sujet et a produit des analyses pour étudier l'impact attendu de ce nouveau mode de transport. Ces travaux se sont principalement concentrés sur la capacité opérationnelle des services de VA à la demande pour remplacer les services aujourd’hui assurés par les voitures conventionnelles. Cette thèse propose une évaluation socioéconomique des services de VA à la demande dans différents territoires en répondant aux questions de recherche suivantes : Quelles sont les performances des services basés sur les VA en tenant compte des perspectives des principales parties prenantes (c'est-à-dire les usagers, les opérateurs et les autorités publiques) ? Certains services de VA sont-ils plus pertinents que d'autres ? Quel modèle opérationnel est le plus adapté à déployer dans chaque type de territoire (urbain, périurbain et rural) ?Une méta-analyse est réalisée pour appréhender l’état de l’art et ses principaux résultats. Ensuite, un cadre d'analyse coûts-bénéfices (ACB) adapté à l'évaluation des services de VA est développé. La méthodologie est appliquée à trois cas d’étude (urbain, périurbain et rural), à Berlin, à la Communauté d'agglomération de Paris-Saclay et à Dourdan (sud de Paris). Le modèle de simulation de mobilité multi-agents MATSim est utilisé pour déterminer la fréquentation des services de VA et fournir les entrées nécessaires pour l’ACB. Les contributions de cette thèse sont à la fois méthodologiques et empiriques. La contribution méthodologique réside dans le développement d'un cadre d’ACB et d'un ensemble de valeurs de référence pour l’évaluation socioéconomiques des services de VA. En ce qui concerne la contribution empirique, la méta-analyse montre que les services de VA à la demande augmenteraient les distances parcourues, mais pourraient permettre de réduire de moitié la taille de la flotte requise. Nos études de cas corroborent et étendent ces résultats par une évaluation plus complète. A Berlin, l'introduction des VA entraînerait une augmentation de la congestion, entraînant une diminution du bien-être des usagers. Cela suggère que l'automatisation dans les environnements urbains devrait d'abord se concentrer sur les modes de transport plus lourds, tels que les lignes de bus. À Saclay, un scénario intermodal (train–VA) a permis d'augmenter l'occupation moyenne des véhicules et d'améliorer l'accessibilité pour certains utilisateurs, au détriment d'une fréquentation plus faible pour les lignes de bus. Les VA à la demande pourraient remplacer les lignes de bus à faible occupation selon les territoires. Compte tenu des coûts d'infrastructure qui pourraient être importants, les VA pourraient opérer un schéma de desserte de point-à-point basé sur les stations de bus pour limiter la longueur du réseau à équiper. Dans l'étude de cas rural de Dourdan, les VA souffrent d'une faible occupation, en particulier lorsque le service ne propose pas de covoiturage. Cette faible performance économique des services de VA dans les territoires ruraux suggère qu'ils ne devraient être introduits que pour des besoins spécifiques - tels que fournir une solution pour des populations spécifiques. Cette étude de cas souligne l'importance des coûts d'infrastructure, dont l’importance relative croît dans les territoires de faible densité. Ces travaux contribuent à une meilleure compréhension des impacts potentiels des services de VA à la demande. Ils fournissent les premières recommandations sur la manière d'introduire les VA en fonction du contexte territorial afin de limiter les externalités indésirables et de réduire les coûts financiers potentiellement importants, en particulier en ce qui concerne l'infrastructure.